JP2001193547A - エンジンのノッキング制御装置及びノッキング制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ノッキングを回避しつつ、ラジエーターファン
の作動温度を高くして、燃費の向上を図るエンジンのノ
ッキング制御装置を提供する。 【解決手段】ノッキング制御装置３００を、エンジンに
発生するノッキング振動を検出するノックセンサ１１７
と、検出した検出信号に基づきノッキングの有無を判定
するノッキング判定手段３０３と、判定結果に基づき点
火時期を制御する点火時期制御手段３０４と、エンジン
水温を検出する水温センサ３１１と、判定結果と検出し
たエンジン水温とに基づきラジエーターファンを制御す
るラジエーターファン制御手段５０１とで構成し、ラジ
エーターファン制御手段５０１に、検出したエンジン水
温が所定値以上で、かつ判定結果がノッキング有りと判
定され、点火時期が遅角されたときに、ラジエーターフ
ァンを作動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ノッキング検出制
御とラジエーターファンの作動制御とを備えたエンジン
のノッキング制御装置及びノッキング制御方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車のエンジンでは、エンジンの作動
条件および作動環境にかかわらず、エンジンからの発生
する熱を外気に放散して、熱交換を確実に持続する必要
があるため、ラジエーターを採用しているが、エンジン
の高温状態(オーバーヒート)でのノッキングの防止や作
動効率を確保するためには狭い範囲内で適正温度を保つ
ように冷却温度を制御する必要がある。

【０００３】一方、エンジンの燃費向上の観点から、ラ
ジエーターファンの作動エンジン水温を高めることによ
り、エンジンフリクションを低減させ、燃費の向上を図
る手法が考えられている。

【０００４】また、ラジエーターファンの作動時間をで
きるだけ短くすることによりラジエーターファンの駆動
エネルギーが節約されるため燃費向上につながる。

【０００５】しかしながら、上述したように、エンジン
水温が高いとき、すなわちオーバーヒート状態でのエン
ジンの運転は、特に、高負荷時の運転において燃料の過
早着火性が強くなるためノッキングが発生しやすいとい
った問題点がある。

【０００６】周知のように、ノッキングは、エンジンの
燃焼室内において混合気の火炎伝播の末端部が自己発火
することにより、燃焼室内に大きな圧力不均衡が生じ、
これによって発生した圧力波が燃焼室壁を加振して機関
に伝わる現象である。

【０００７】そして、このノッキングは、機関の発生エ
ネルギの損失(出力低下)や機関の各部への衝撃、さらに
は燃費の低下等を招くため、できるだけ回避するのが望
ましく、そのためにはノッキングを正確に検出すると共
に、ノッキング発生時には機関をノッキングから回避す
るように制御する必要がある。

【０００８】従来、エンジンのノッキング制御に関連す
る先行文献としては、特開平10-184517号公報が挙げら
れる。このものによると、エンジンの負荷に応じてラジ
エーターに導入する冷却水量を増減し、エンジンに対す
る冷却水温を低負荷時には高く、高負荷時には低く維持
する水温制御機構を備え、前記水温制御機構において高
水温制御時で高負荷走行である時には、ラジエーターフ
ァン制御手段でラジエーターファンが積極的に制御さ
れ、ラジエーターの出口水温が低水温制御時の冷却水温
より低くなるように冷却される。これにより、低水温制
御時に移行した際も、低い冷却水温を用いて直ちにエン
ジンが効率よく冷却できるため、ドライバビリティの悪
化を招くことなく、ノッキングを防止する技術が示され
ている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来技術では、エンジンの負荷により、ラジエーター
に導入する冷却水量を制御するため、周知のサーモスタ
ットの代わりに冷却水量を制御するためのバルブを具備
するため、システムを変更する必要がある。また冷却水
温をエンジンの負荷に応じて変更するため、例えば高負
荷時にエンジンが実際にノッキングを起こしていなくて
も、冷却水温を下げる制御であるため、ノッキングの起
きていない領域でも冷却制御が行なわれ燃費向上につな
がらないという欠点があった。

【００１０】本発明の目的は、ノッキングを回避しつ
つ、ラジエーターファンの作動温度を高くして、燃費の
向上を図るエンジンのノッキング制御装置及びノッキン
グ制御方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明におけるエンジンのノッキング制御装置の特
徴とするところは、エンジン水温が所定値以上で、かつ
エンジンにノッキング有りと判定され、エンジンの点火
時期が遅角されたときに、ラジエーターファンを作動さ
せることにある。

【００１２】具体的には本発明は次に掲げる装置及び方
法を提供する。本発明は、エンジンに発生するノッキン
グ振動を検出するノッキング検出手段と、前記検出した
検出信号に基づきノッキングの有無を判定するノッキン
グ判定手段と、前記判定結果に基づき前記エンジンの点
火時期を制御する点火時期制御手段と、前記エンジンを
冷却するエンジン水温を検出する水温検出手段と、前記
判定結果と前記検出したエンジン水温とに基づきラジエ
ーターファンを制御するラジエーターファン制御手段と
を備えたエンジンのノッキング制御装置において、前記
ラジエーターファン制御手段は、前記検出したエンジン
水温が所定値以上で、かつ前記判定結果がノッキング有
りと判定され、前記点火時期が遅角されたときに、前記
ラジエーターファンを作動させることを特徴とするエン
ジンのノッキング制御装置を提供する。

【００１３】かかる構成によると、ラジエーターファン
制御手段は、エンジン水温が所定値以上、すなわち、エ
ンジンの暖機が終了した状態で、かつ、エンジンにノッ
キングが発生し、ノッキング判定手段によりノッキング
と判定され、点火時期制御手段でエンジンの点火時期が
遅角されたときに、予め設定されているラジエーターフ
ァンの作動エンジン水温に達していない場合でも、ラジ
エーターファンを作動させる。これにより、エンジンの
オーバーヒートを防ぎ、ノッキングを回避することがで
きる。

【００１４】好ましくは、前記ラジエーターファン制御
手段は、前記ラジエーターファンの作動により前記ノッ
キングを回避させてから所定時間経過後に、前記ラジエ
ーターファンの作動を停止させる。

【００１５】また、好ましくは、前記ラジエーターファ
ン制御手段は、前記ラジエーターファンの作動後前記エ
ンジン水温が所定値以下になったら、前記ラジエーター
ファンの作動を停止させる。

【００１６】また、本発明は、エンジンに発生するノッ
キング振動を検出するノッキング検出手段と、前記検出
した検出信号に基づきノッキングの有無を判定するノッ
キング判定手段と、前記判定結果に基づき前記エンジン
の点火時期を制御する点火時期制御手段と、前記エンジ
ンを冷却するエンジン水温を検出する水温検出手段と、
前記判定結果と前記検出したエンジン水温とに基づきラ
ジエーターファンを制御するラジエーターファン制御手
段とを備えたエンジンのノッキング制御装置において、
前記ラジエーターファン制御手段は、前記検出したエン
ジン水温が所定値以上で、かつ前記判定結果がノッキン
グ有りと判定され、点火時期遅角量が所定値以上となっ
たときに、前記ラジエーターファンの作動エンジン水温
を下げることを特徴とするエンジンのノッキング制御装
置を提供する。

【００１７】かかる構成によると、前記ラジエーターフ
ァン制御手段は、ラジエーターファンの作動エンジン水
温が、予め設定された水温(従来設定より高い温度)のと
き、ノッキング判定手段によりノッキングと判定され、
点火時期制御手段でエンジンの点火時期が遅角され、そ
の遅角量が所定値以上となったときに、前記ラジエータ
ーファンの作動エンジン水温を一時的に下げる。これに
より、ノッキングを回避することができる。

【００１８】これは、通常のエンジン制御では、例え
ば、８０℃付近でマッチングが行われているため、本発
明の設定温度では、ノッキングが出やすくなる可能性が
ある。従って、ノッキング発生時に点火時期制御により
点火時期が遅角され、その遅角量が所定値以上となった
場合は、直ちにラジエーターファンを作動させることに
より、ノッキングを回避するようにしている。

【００１９】また、本発明で設定するノッキング時のラ
ジエーターファン作動水温は、サーモスタットが開くエ
ンジン水温より高い温度であれば、何℃に設定してもよ
い。これは、例えば、エンジンの暖機が終了していなく
ても、点火時期の遅角量が所定値(スライスレベル)より
大きいときは、エンジンが高温状態になったときにノッ
キングが発生する可能性が高いと考えられるため、予め
ラジエーターファン作動エンジン水温を低く設定するも
のである。

【００２０】更に、この点火時期遅角量の所定値(スラ
イスレベル)は、エンジン回転数、水温、負荷等で可変
にしてもよい。

【００２１】また、好ましくは、前記ラジエーターファ
ン制御手段は、前記エンジン水温が所定値以下になるま
で、前記下げられた作動エンジン水温を保持する。すな
わち、前記下げられた作動エンジン水温を、エンジン水
温が予め設定されているエンジン水温(スライスレベル)
以下となるまで保持する。

【００２２】スライスレベルは、予めノッキングが回避
できるエンジン水温を設定しておき、ラジエーターファ
ンを作動させることによりエンジン水温が前記スライス
レベル以下となったときは、再び、ラジエーターファン
作動エンジン水温を最初に設定された水温に戻し、ラジ
エーターファンの作動を停止することにより、エンジン
フリクションの低減ができるようにする。

【００２３】また、好ましくは、前記ラジエーターファ
ン制御手段は、前記ラジエーターファンの作動により前
記ノッキングを回避させてから所定時間経過後まで、前
記下げられた作動エンジン水温を保持する。これによる
と、ノッキング発生時のラジエーターファン作動エンジ
ン水温をノッキングがなくなって所定時間経過するまで
保持することで、確実にノッキングを回避することがで
きる。

【００２４】また、本発明は、エンジンに発生するノッ
キング振動を検出した信号に基づきノッキングの有無を
判定し、該判定結果に基づき前記エンジンの点火時期を
制御し、また、前記エンジンを冷却するエンジン水温を
検出し、前記判定結果と前記検出したエンジン水温とに
基づきラジエーターファンを制御するエンジンのノッキ
ング制御方法において、前記検出したエンジン水温が所
定値以上で、かつ前記判定結果がノッキング有りと判定
され、前記点火時期が遅角されたときに、前記ラジエー
ターファンを作動させることを特徴とするエンジンのノ
ッキング制御方法を提供する。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態例に
係るエンジンのノッキング制御装置及びノッキング制御
方法を、図を用いて説明する。

【００２６】図１は、本発明の一実施の形態例に係るノ
ッキング制御装置が備えられたエンジンシステムの全体
構成を示す。

【００２７】エンジン１００に吸入される空気はエアク
リーナ１０１の入口部１０２から取り入れられ、エアフ
ローセンサ１０３を通り、吸入空気量を制御するスロッ
トル弁を設置したスロットル弁ボディ１０４を通り、コ
レクタ１０５に入る。該コレクタ１０５に吸入された空
気はエンジンの各シリンダに接続された各吸気管１０６
に分配され、シリンダ内１０７に導かれる。

【００２８】一方、ガソリンなどの燃料は、燃料タンク
１０８から低圧燃料ポンプ１０９により加圧された上で
インジェクタ１１０に供給される。この燃料はプレッシ
ャレギュレータ１１１により所定の圧力に調圧されてい
る。

【００２９】インジェクタ１１０から噴射された燃料
は、点火コイル１１２で高電圧化された点火信号により
点火プラグ１１３で着火される。

【００３０】また、前記エアフローセンサ１０３からは
吸気流量を表わす信号が出力され、エンジン制御装置１
１４に入力されるようになっている。

【００３１】次に、１１５は、クランク角センサであ
り、クランク軸１１６によって回転駆動される。この信
号もエンジン制御装置１１４に入力されるようになって
いる。これらの信号により、燃料の噴射量及びタイミン
グ、点火のタイミングが制御される。

【００３２】一方、エンジン１００のシリンダブロック
の中央付近には、ノッキングを検出する検出手段として
ノックセンサ１１７が取り付けられている。このノック
センサ１１７は、例えば、圧電素子により構成され、エ
ンジン１００のノッキング振動のレベルに対応した信号
をエンジン制御装置１１４のノッキング制御装置３００
へ出力する。

【００３３】また、エンジン１００の冷却水は、エンジ
ン１００からウォーターポンプ１１８によりラジエータ
ーホース１２０を介しラジエーター１１９に送出され、
ラジエーター１１９にて冷却されたのちエンジン１００
に戻されることで、所定温度に保持している。

【００３４】ここで、ラジエーター１１９には、冷却フ
ァン１２１が設けられており、必要に応じて駆動され
る。また、エンジン１００とラジエーター１１９の間に
は、バイパス路１２２とサーモスタット１２３が設けて
あり、エンジン１００の冷却水温が所定温度より低いと
きは、ウォーターポンプ１１８により送出される冷却水
のうち所定量がラジエーター１１９を介すことなく、バ
イパス路１２２を介してエンジン１００に戻されること
で、エンジン１００の冷却水温をできるだけ早く所定温
度に近づける。さらに、ラジエーター１１９の出口側に
は水温センサ１２４が設けてあり、ラジエーター１１９
の出口水温が検出される。

【００３５】図２は、図１のエンジン制御装置１１４に
備えられ、本発明の一実施の形態例に係るノッキング制
御装置３００の機能構成を示す。エンジンの状態情報
(例えば、エンジン回転数、吸入空気量、エンジン水
温、車速等)が、水温センサ３１１、エアフロセンサ３
１２、クランク角センサ３１３などにより入力され、ア
ナログ入力に対してはＡ／Ｄ変換器３２０を介し、その
後Ｉ／Ｏポート３２１を介しノッキング制御装置３００
に入力される。

【００３６】ノッキング制御装置３００では、各センサ
からの信号に基づいて燃料供給量および点火時期等を演
算し、駆動回路３２２を介し、インジェクタ１１０およ
び点火コイル１１２に制御信号を出力する。また、ノッ
キング信号の取り込みはノッキング制御装置３００のク
ロック周期に同期してＡ／Ｄ変換器３２０にてサンプリ
ングされ、これによりノッキングセンサ１１７の信号を
ディジタルに変換し、ノッキング判定手段３０３により
ノッキングの有無を判定する。

【００３７】エンジン１００のノッキング情報は、ノッ
キングセンサ１１７によって、ノッキング制御装置３０
０に入力され、ノッキング判定手段３０３によりノッキ
ングの有無を判定する。ノッキング判定手段３０３にお
けるノッキングの判定結果は、点火時期制御手段３０４
に入力され、点火時期補正制御を行なう。

【００３８】次に、点火時期制御手段３０４における点
火時期補正制御について、図２および図３を用いて説明
する。

【００３９】図２のノッキング判定手段３０３におい
て、エンジン１００でノッキングが発生していると判定
されたときは、点火時期制御手段３０４によって、点火
時期を遅角側に補正する。

【００４０】図３は、このときの点火時期制御のフロー
チャートである。このフローチャートの動作は一定時間
周期、例えば、１０msec毎に起動される。

【００４１】始めにステップ４０１で、点火時期制御手
段３０４のＲＡＭ内に設定された所定のレジスタからエ
ンジン回転数Ｎおよび吸入空気量Ｑを読み込む。次に、
単位回転数あたりの吸入空気量Ｑ／Ｎを演算し、さらに
Ｑ／Ｎから燃料噴射時間Ｔｉを求め、燃料供給のために
メインマイコン２０４のＲＯＭ内に保持している基本点
火時期マップから基本点火時期θbaseを算出する（ステ
ップ４０２）。

【００４２】次に、ノッキング判定手段３０３の結果を
入力し、ノッキング発生の有無を判定し（ステップ４０
３）、ノッキングが発生していれば、点火時期θadvか
ら所定の遅角量Δθretを減算する（ステップ４０
５）。この減算によって点火時期が遅角(リタード)され
る。

【００４３】一方、ステップ４０３で、ノッキングが発
生してなければ、基本点火時期θbaseに上記のごとく求
めた点火時期θadvを加えることにより（ステップ４０
５）、点火時期θignを演算する。(ステップ４０６) 次に、エンジン回転数Ｎおよび吸入空気量Ｑ／Ｎに応じ
て、最大進角値θresを求める(ステップ４０７)。最大
進角値θresは点火時期制御手段３０４のＲＯＭ内に格
納されている最大進角値マップから読み出すことによっ
てなされる。

【００４４】次に、点火時期θignが最大進角値θresを
超えたかを判断し(ステップ４０８)、超えているとき
は、ステップ４１０に進む。最大進角値θresを超えて
いると、進角しすぎているので、最大進角値θresを点
火時期θignとする(ステップ４０９)。

【００４５】最後に点火時期θignが設定された後に、
点火コイルへの出力情報をセットする(ステップ４０)。

【００４６】このように、ノッキングを検出して点火時
期を制御することで、エンジンのノッキングを回避する
ことが可能となる。

【００４７】次に、図２のラジエーターファン制御手段
５０１におけるラジエーターファン制御について説明す
る。

【００４８】図２に示すように、ラジエーターファン制
御手段５０１は、前述と同様の方法で、エンジン水温、
車速を入力し、また、ノッキング判定手段３０３により
ノッキングの有無の判定結果と、点火時期制御手段３０
４の演算結果であるエンジン点火時期調整量（リタード
量など）を入力する。これらの入力情報から、ラジエー
ターファンのＨＩ、ＬＯＷ、ＯＦＦを演算し、駆動回路
３２２を介し、ラジエータファン１２１を駆動し制御す
る。以上の方法でラジエーターファンを駆動するための
出力切り替え(ＲＯＭ設定)の一例を、図４を用いて、説
明する。

【００４９】これによると、ラジエーターファン制御手
段５０１内において、前述した車両情報に応じて、図４
に示す表に基づいて出力の切換えを行う。本実施の形態
例においては、従来のラジエーターファン制御に比べ、
ノッキング判定結果をパラメータのひとつとするため、
図４に示すような設定値となる。

【００５０】ここで、K1RFTW１〜K1RFTW１２の数値は、
RFTW１〜RFTW１２のＲＯＭ値を高く、例えば、１１０℃
等に設定することを特徴とする。これにより、エンジン
フリクションを低下させることができる。また、図４に
おいてノッキング有りのときの、ＲＯＭ設定値について
は後述する。

【００５１】次に、本実施の形態例のノッキング制御装
置のノッキング制御について、図５を用いて説明する。

【００５２】ラジエーターファン１２１の作動エンジン
水温を高く設定すると、ノッキングが発生する恐れがあ
ることは前述した。そこで本発明によるノッキングの回
避法について、以下に実施の形態例に従い説明する。

【００５３】図５は、本実施の形態例のノッキング制御
装置３００のノッキング制御動作のフローチャートを示
す。ステップ８０１は、上述した図２に示す方法で、ノ
ッキング判定処理を示している。

【００５４】まず、図２のノッキング判定手段３０３の
結果を入力し(ステップ８０１）、ノッキング発生の有
無を判定する(ステップ８０２）。ここで、ノッキング
が発生していれば、エンジン水温判定を行う(ステップ
８０３）。一方、ステップ８０２において、ノッキング
が発生していないと判定したときは、制御を終了する。

【００５５】ステップ８０３では、エンジン水温が所定
値以上か否かを判定する。ここでは、所定値を、例えば
８０℃などエンジンの暖機が完全に終了している温度に
設定する。これは、エンジン初期始動時などでノッキン
グが発生していたり、点火時期が遅角されていることを
判定するために用いられている。

【００５６】本実施の形態例では、ラジエーターファン
１２１の作動エンジン水温を高くすることにより、ノッ
キングが発生することが懸念されるため、他の要因での
ノッキングを見極めるためにステップ８０３を設定す
る。但し、本実施の形態例においては、エンジン水温が
この所定値より低い場合でも、ノッキング発生による点
火時期遅角量が大きいときには、ラジエーターファン１
２１を作動させることとする。この方法については、後
述する。

【００５７】ところで、ステップ８０３でエンジン水温
が所定値より高い場合は、ラジエーターファン１２１を
強制的に作動させる（ステップ８０４）。これは、エン
ジン水温が高く、かつ、ノッキングが発生しているとき
は、エンジン水温が高いこと、すなわち、ラジエーター
ファン１２１の作動エンジン水温を高くしたことに起因
するノッキングと考えられるからである。

【００５８】次に、ラジエーターファン停止条件が成立
していない時は（ステップ８０５）、ステップ８０４に
もどり、ラジエータファン１２１を作動させ続ける。一
方、ラジエーターファン停止条件が成立した時は、ラジ
エータファン１２１を停止し制御を終了する（ステップ
８０６）。ステップ８０６におけるラジエータファンの
停止条件(以後、ラジファン停止条件１とする)の設定方
法については、後述する。

【００５９】次に、本実施の形態例におけるラジエータ
ーファン１２１の作動イメージを、図６を用いて説明す
る。

【００６０】ラジエーターファン作動エンジン水温設定
値(例えば、１１０℃)は、図４の７０１、７０２、７０
５、７０６で示したような、パラメータで設定する。ま
たここで、ノッキング発生時ラジエータファン作動エン
ジン水温設定値が、図４で示すステップ７０３、７０
４、７０７、７０８に該当する。

【００６１】これによると、本来ラジエーターファン１
２１は、ラジエーター作動エンジン水温設定値７０１あ
るいは、７０２、７０５、７０６で作動するはずである
が、ノッキングが発生していると判定されると、ラジエ
ーターファン作動エンジン水温設定値まで達する前に、
ラジエーターファン１２１は強制作動をする。これによ
り、ラジエーターファン１２１の作動エンジン水温を高
めることによるノッキングを防ぐことができる。

【００６２】また、ノッキングが発生したときのエンジ
ン水温、エンジン回転数、負荷等をエンジン制御用ＣＰ
Ｕのメモリ内に記憶しておき、ラジエーターファン作動
エンジン水温設定値に対し、フィードバック学習制御を
行うようにしてもよい。

【００６３】次に、本実施の形態例における、ラジファ
ン停止条件１について、図７および図８を用いて説明す
る。

【００６４】図７の方法によると、ノッキング判定によ
り、ノッキングが発生しなくなったと判定されたときか
ら、一定時間経過したあとに、ラジエータファン１２１
を停止させる方法である。一定時間経過後にラジエータ
ファン１２１を停止させるのは、確実にノッキングを回
避させるためである。この方法は、ノッキング判定と時
間判定で成立する方法である。

【００６５】一方、図８の方法によると、ラジエーター
ファン作動停止エンジン水温閾値１１を設定し、ラジエ
ーターファン作動後、ラジエーターファン作動停止エン
ジン水温閾値１１以下となったら、ラジエーターファン
を停止させる方法である。この方法は、エンジン水温の
みをパラメータとするのが特徴である。

【００６６】ここで、図での詳細説明はしていないが、
ラジエーターファン作動後ラジエーターファン作動停止
エンジン水温閾値１１は、可変としてもよい。例えば、
通常自動車のエンジンは約８０℃付近でマッチングを行
っている。従って、エンジン水温が高温になればなるほ
ど、ノッキングは顕著に発生する傾向にある。

【００６７】そこで、このラジエーターファン作動停止
エンジン水温閾値１１を、種々の車両情報から、例え
ば、低車速・低負荷時には燃費・フリクション低減をね
らったエンジン水温(例えば、１００℃)とし、ノッキン
グの発生しやすい高負荷時には、ノッキング回避をねら
ったエンジン水温(例えば、８０℃)と設定してもよい。
また、予め車速と負荷を軸としたテーブルを設定しても
よい。

【００６８】次に、点火時期補正量を利用したラジエー
ターファン制御について、図９を用いて説明する。

【００６９】図９は、点火時期補正量を利用したラジエ
ーターファン制御動作のフローチャートで示す。ステッ
プ１２１は、上述した図２で示した方法で、ノッキング
判定処理および点火時期補正制御を示している。

【００７０】まず、図２のノッキング判定手段３０３の
結果および点火時期補正量(点火時期遅角量)を入力し
(ステップ１２１）、ステップ１２２よって点火時期の
遅角量を判定し(ステップ１２２）、遅角量が所定値よ
りも多くなったときは、ステップ１２３に進み、水温が
所定値(例えば、サーモスタットが開弁する水温より少
し高い水温)以上かを判定する。ここで、水温が高けれ
ば、ラジエーターファン１２１の作動エンジン水温を低
くし(ステップ１２４）、ラジエーターファン１２１を
作動させ(ステップ１２５）、ステップ１２６へ進む。

【００７１】一方、点火時期遅角量が所定値より小さい
時に(ステップ１２２）、あるいは、水温が所定値より
小さい時は(ステップ１２２）、制御を終了する。

【００７２】ラジエーターファン停止条件２が成立して
いない時は(ステップ１２６）、ステップ１２５にもど
り、ラジエータファン１２１を作動させ続ける。一方、
ラジエーターファン停止条件が成立した時は(ステップ
１２６）、ラジエータファン１２１を停止し(ステップ
１２７）、制御を終了する。

【００７３】ステップ１２６におけるラジエータファン
の停止条件(以後、ラジファン停止条件２とする)の設定
方法については後述する。

【００７４】次に、本実施の形態例におけるラジエータ
ーファンの作動イメージを、図１０を用いて説明する。

【００７５】ラジエーターファン作動エンジン水温設定
値(例えば、１１０℃)は、図４の７０１、７０２、７０
５、７０６で示したような、パラメータで設定する。ま
たここで、ノッキング発生時ラジエータファン作動エン
ジン水温設定値が、図４で示すステップ７０３、７０
４、７０７、７０８に該当する。

【００７６】これによると、本来ラジエーターファン１
２１は、ラジエーター作動エンジン水温設定値７０１あ
るいは、７０２、７０５、７０６で作動するはずである
が、前述したステップ１２２より点火時期遅角量が所定
値より大きいと判定されると、ラジエーターファン作動
エンジン水温設定値をノッキング発生時ラジファン作動
水温７０３、７０４、７０７、７０８まで下げる。これ
により、ラジエーターファン作動エンジン水温設定値に
達する前に、ラジエーターファンは強制作動をする。こ
れにより、ラジエーターファンの作動エンジン水温を高
めることによるノッキングを防ぐことができる。

【００７７】また、この設定値は、ノッキング回避可能
水温とし、エンジン水温、負荷、車速などから設定して
もよい。

【００７８】次に、本実施例における、ラジファンの停
止条件２について、図１１および図１２を用いて説明す
る。

【００７９】図１１の方法によると、図９のステップ１
２４の方法で、ラジエーターファン作動エンジン水温を
下げたときは、ノッキング判定により、ノッキングが発
生しなくなったと判定されたときから、一定時間経過し
たあとに、設定値をもとに戻す(例えば、１１０℃)こと
を特徴としている。この方法は、ノッキング判定と時間
判定で成立する方法である。

【００８０】一方、図１２の方法によると、ラジエータ
ーファン作動停止エンジン水温閾値１５１を設定し、ラ
ジエーターファン作動後ラジエーターファン作動停止エ
ンジン水温閾値１５１以下となったら、ラジエーターフ
ァンを停止させる方法である。この方法は、エンジン水
温のみをパラメータとするのが特徴である。

【００８１】ここで、図での詳細説明はしていないが、
ラジエーターファン作動後ラジエーターファン作動停止
エンジン水温閾値１５１は、可変としてもよい。例え
ば、通常自動車のエンジンは約８０℃付近でマッチング
を行っている。従って、エンジン水温が高温になればな
るほど、ノッキングは顕著に発生する傾向にある。そこ
で、このラジエーターファン作動停止エンジン水温閾値
１５１を、種々の車両情報から、例えば、低車速・低負
荷時には燃費・フリクション低減をねらったエンジン水
温(例えば、１００℃)とし、ノッキングの発生しやすい
高負荷時には、ノッキング回避をねらったエンジン水温
(例えば、８０℃)と設定してもよい。また、予め車速と
負荷を軸としたテーブルを設定してもよい。

【００８２】以上の実施の形態例で示した方法で、ノッ
キングを回避することができるので、ラジエーターファ
ンの設定温度を従来制御より高く設定することが可能と
なる。

【００８３】本実施の形態例による、エンジン水温変化
およびラジエーターファンの作動イメージを図１３に示
す。図１３に示すように、従来のラジエーターファン作
動温度に比べ、ラジエーターファン作動温度を高く設定
できるため、エンジン水温はノッキングが発生するぎり
ぎりまで高い温度を維持することができる。その結果、
エンジンオイルの粘度が低い状態を維持できるため、エ
ンジンフリクションを低減させることができる。また、
ラジエーターファンが作動するエンジン水温が高くなる
ため、ラジエーターファンが作動している時間が短縮さ
れ、ラジエーターファンの駆動エネルギーが節約でき
る。

【００８４】

【発明の効果】本発明によれば、ノッキングを回避しつ
つ、ラジエーターファンを高い温度で作動させることが
できるので、エンジンオイルの粘度が下がり、エンジン
フリクションを低減することができる。また、ラジエー
ターファンの作動時間を実質上短縮できるので、ラジエ
ーターファンの駆動エネルギーが節約できる。

【００８５】この結果、車両全体の消費電力が削減さ
れ、燃費の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態例に係るノッキング制御
装置が備えられたエンジンシステムの全体構成図であ
る。

【図２】本発明の一実施の形態例に係るノッキング制御
装置の機能構図である。

【図３】図２の点火時期制御手段の点火時期制御動作の
フローチャート図である。

【図４】図２のラジエーターファン制御手段のラジエー
ターファン制御切換え制御定数設定の一例を示す図であ
る。

【図５】図２のノッキング制御装置のノッキング制御動
作のフローチャート図である。

【図６】図５に係るラジエーターファンの作動開始を示
す図である。

【図７】図５に係るラジエーターファン停止条件１の一
例を示す図である。

【図８】図５に係るラジエーターファン停止条件１の他
の一例を示す図である。

【図９】点火時期補正量を利用したラジエーターファン
制御動作のフローチャート図である。

【図１０】図９に係るラジエーターファンの作動開始を
示す図である。

【図１１】図９に係るラジエーターファン停止条件２の
一例の示す図である。

【図１２】図９に係るラジエーターファン停止条件２の
他の一例の示す図である。

【図１３】エンジン水温変化およびラジエーターファン
の作動イメージを示す図である。

【符号の説明】

１００…エンジン、１０３…エアフロセンサ、１１０…
インジェクタ、１１２…点火コイル、１１３…点火プラ
グ、１１４…エンジン制御装置、１１５…クランク角セ
ンサ、１１６…クランク軸、１１７…ノックセンサ、１
１９…ラジエーター、１２１…ラジエーターファン、１
２４…水温センサ、３００…ノッキング制御装置、３０
３…ノッキング判定手段、３０４…点火時期制御手段、
５０１…ラジエーターファン制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 赤城 好彦 茨城県ひたちなか市高場2477番地 株式会 社日立カーエンジニアリング内 Ｆターム(参考） 3G022 CA09 DA02 EA02 FA06 GA01 GA05 GA06 GA08 GA09 GA13 GA19 3G084 BA17 BA30 DA02 DA37 DA38 EB08 EB12 FA05 FA07 FA10 FA18 FA20 FA25 FA33

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンに発生するノッキング振動を検出
   するノッキング検出手段と、前記検出した検出信号に基
   づきノッキングの有無を判定するノッキング判定手段
   と、前記判定結果に基づき前記エンジンの点火時期を制
   御する点火時期制御手段と、前記エンジンを冷却するエ
   ンジン水温を検出する水温検出手段と、前記判定結果と
   前記検出したエンジン水温とに基づきラジエーターファ
   ンを制御するラジエーターファン制御手段とを備えたエ
   ンジンのノッキング制御装置において、 前記ラジエーターファン制御手段は、前記検出したエン
   ジン水温が所定値以上で、かつ前記判定結果がノッキン
   グ有りと判定され、前記点火時期が遅角されたときに、
   前記ラジエーターファンを作動させることを特徴とする
   エンジンのノッキング制御装置。
2. 【請求項２】請求項１において、前記ラジエーターファ
   ン制御手段は、前記ラジエーターファンの作動により前
   記ノッキングを回避させてから所定時間経過後に、前記
   ラジエーターファンの作動を停止させることを特徴とす
   るエンジンのノッキング制御装置。
3. 【請求項３】請求項１において、前記ラジエーターファ
   ン制御手段は、前記ラジエーターファンの作動後前記エ
   ンジン水温が所定値以下になったら、前記ラジエーター
   ファンの作動を停止させることを特徴とするエンジンの
   ノッキング制御装置。
4. 【請求項４】エンジンに発生するノッキング振動を検出
   するノッキング検出手段と、前記検出した検出信号に基
   づきノッキングの有無を判定するノッキング判定手段
   と、前記判定結果に基づき前記エンジンの点火時期を制
   御する点火時期制御手段と、前記エンジンを冷却するエ
   ンジン水温を検出する水温検出手段と、前記判定結果と
   前記検出したエンジン水温とに基づきラジエーターファ
   ンを制御するラジエーターファン制御手段とを備えたエ
   ンジンのノッキング制御装置において、 前記ラジエーターファン制御手段は、前記検出したエン
   ジン水温が所定値以上で、かつ前記判定結果がノッキン
   グ有りと判定され、点火時期遅角量が所定値以上となっ
   たときに、前記ラジエーターファンの作動エンジン水温
   を下げることを特徴とするエンジンのノッキング制御装
   置。
5. 【請求項５】請求項４において、前記ラジエーターファ
   ン制御手段は、前記ラジエーターファンの作動後前記エ
   ンジン水温が所定値以下になるまで、前記下げられた作
   動エンジン水温を保持することを特徴とするエンジンの
   ノッキング制御装置。
6. 【請求項６】請求項４または請求項５において、前記ラ
   ジエーターファン制御手段は、前記ラジエーターファン
   の作動により前記ノッキングを回避させてから所定時間
   経過後まで、前記下げられた作動エンジン水温を保持す
   ることを特徴とするエンジンのノッキング制御装置。
7. 【請求項７】エンジンに発生するノッキング振動を検出
   した信号に基づきノッキングの有無を判定し、該判定結
   果に基づき前記エンジンの点火時期を制御し、また、前
   記エンジンを冷却するエンジン水温を検出し、前記判定
   結果と前記検出したエンジン水温とに基づきラジエータ
   ーファンを制御するエンジンのノッキング制御方法にお
   いて、 前記検出したエンジン水温が所定値以上で、かつ前記判
   定結果がノッキング有りと判定され、前記点火時期が遅
   角されたときに、前記ラジエーターファンを作動させる
   ことを特徴とするエンジンのノッキング制御方法。